Žemėje tokios sąlygos tyrinėtos išsamiai, tačiau žinome, kad mikrogravitacijos sąlygos keičia tiek bakterijų fiziologiją, tiek virusų ir bakterijų susidūrimų fiziką. Kaip tai atsiliepia jų ilgalaikei sąveikai? Kol kas šis klausimas mažai tyrinėtas.
Dabar mokslininkai palygino dvi Escherichia coli bakterijų, užkrėstų T7 bakteriofagu, mėginių grupes – vieną inkubuotą Žemėje, kitą Tarptautinėje kosminėje stotyje. Stotyje T7 virusai bakterijas užkrėtė ne iškart, bet po pradinio uždelsimo vis dėlto jiems tai pavyko. Visgi genomų sekoskaitos analizė atskleidė ryškius tiek virusų, tiek bakterijų mutacijų skirtumus. Kosminėje stotyje virusai mutavo taip, kad didėjo jų gebėjimas užkrėsti bakterija arba prisijungti prie jų ląstelių receptorių.
Tuo tarpu E. coli kosmose kaupė mutacijas, galinčias apsaugoti nuo bakteriofagų ir padidinti išgyvenimo galimybes mikrogravitacijos aplinkoje. Tyrėjai taip pat panaudojo naujesnį analizės metodą, vadinamą giliuoju mutacijų skanavimu.
Jis leido detaliai ištirti T7 baltymą, skirtą prisijungimui prie receptorių, kuris vaidina pagrindinį vaidmenį užkrečiant bakterijas. Tai atskleidė dar daugiau reikšmingų skirtumų tarp mikrogravitacijos ir Žemės sąlygų.
Papildomi Žemėje atlikti eksperimentai parodė, kad mikrogravitacijoje atsiradusios receptoriaus baltymo mutacijos padidino virusų aktyvumą prieš E. coli štamus, sukeliančius šlapimo takų infekcijas žmonėms. Įprastai šie štamai atsparūs T7, tad naujasis atradimas gali būti aktualus netgi šioje, atrodytų nelabai susijusioje, medicinos srityje.
Apibendrinant, šie rezultatai parodo, kaip bakteriofagų tyrimai Tarptautinėje kosminėje stotyje gali suteikti naujų įžvalgų apie mikrobų adaptaciją – o tai svarbu tiek kosmoso tyrimams, tiek žmonių sveikatai.
Tyrimo rezultatai publikuojami „PLOS Biology“.